研磨用組合物、使用了其的研磨方法和基板的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種研磨用組合物，其特征在于，其為含有磨粒、水溶性高分子、聚集抑制劑和水的研磨用組合物，在將前述研磨用組合物中存在的顆粒的平均粒徑設為R1、將使前述磨粒分散在水中而使得與前述研磨用組合物中的磨粒的濃度相同時的磨粒的平均粒徑設為R2的情況下，R1/R2為1.3以下。該研磨用組合物主要在研磨硅基板的表面的用途中使用。
【專利說明】研磨用組合物、使用了其的研磨方法和基板的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及在基板的研磨中使用的研磨用組合物、使用了該研磨用組合物的基板的研磨方法和基板的制造方法。
【背景技術】
[0002]在用于計算機的半導體器件中，為了進一步實現(xiàn)高度集成化和高速化，年年都在進行被稱作設計規(guī)范(design rules)的布線寬度的微細化。因此，以往并未成為問題的、納米級的基板表面缺陷對半導體器件的性能產(chǎn)生不良影響的事例在增多。因此，應對納米級的基板表面缺陷的重要性正在增高。
[0003]半導體基板之中，對于硅基板的研磨，適宜地使用含有二氧化硅顆粒和水溶性高分子的研磨用組合物(例如參照專利文獻I)。專利文獻I中公開的研磨用組合物在研磨后的硅基板表面形成來自水溶性高分子的保護膜。由于該保護膜會對研磨后的基板表面賦予親水性，因此研磨后的基板的處理性變得容易。但是，用于該研磨用組合物的水溶性高分子具有數(shù)十萬以上的分子量，因此會與二氧化硅顆粒形成聚集體。由該二氧化硅顆粒和水溶性高分子形成的聚集體有時會成為被稱作Light Point Defect (LPD)的基板表面缺陷的原因。
[0004]為了降低起因于由二氧化硅顆粒和水溶性高分子形成的聚集體的LPD，從研磨用組合物中排除聚集體是重要的。作為其一個例子，在制造和使用由二氧化硅顆粒和水溶性高分子形成的研磨用組合物時，將研磨用組合物用過濾器進行過濾并去除聚集體是有效的。但是，由于如上所述的研磨用組合物容易引起過濾器的堵塞，因此存在必須頻繁更換過濾器的問題。
[0005]另外，為了使研磨用組合物中的磨粒的分散性提高，提出了在研磨用組合物中混配分散劑等的方案。專利文獻2中公開了在研磨用組合物中添加表面活性劑來提高磨粒的分散性的方案。但是，專利文獻2中公開的研磨用組合物中不包含可預測會與磨粒形成聚集體的、分子量數(shù)十萬以上的水溶性高分子。專利文獻2中僅公開了使用添加了表面活性劑的研磨用組合物時，晶圓研磨速度提高。
[0006]專利文獻3中公開了含有水溶性聚合物、表面活性劑等作為分散劑的研磨用水系分散體。但是，該研磨用水系分散體中不包含可預測會與磨粒形成聚集體的、分子量數(shù)十萬以上的水溶性高分子。專利文獻3僅公開了使用添加了分散劑的研磨用水系分散體時，對銅膜的劃痕減少。
[0007]進而，專利文獻4中公開了含有選自聚乙烯基吡咯烷酮和聚N-乙烯基甲酰胺的至少一種水溶性高分子和堿的研磨用組合物。公開了上述研磨用組合物對LPD的降低有效。但是，專利文獻4中未公開關于包含可預測會與磨粒形成聚集體的、分子量數(shù)十萬以上的水溶性高分子的研磨用組合物以及磨粒的分散性。
[0008]因此，正謀求可對研磨后的基板表面賦予高親水性且降低LPD的、磨粒的分散性高的研磨用組合物。[0009]現(xiàn)有技術文獻
[0010]專利文獻
[0011]專利文獻1:日本特表2005-518668號公報
[0012]專利文獻2:日本特開2001-15461號公報
[0013]專利文獻3:日本特開2005-158867號公報
[0014]專利文獻4:日本特開2008-53415號公報

【發(fā)明內容】

[0015]發(fā)明要解決的問題
[0016]本發(fā)明的目的在于提供一種研磨用組合物，其為可對研磨后的基板表面賦予高親水性且降低研磨后的基板表面的LPD的研磨用組合物，其含有水溶性高分子和高度分散的磨粒。本發(fā)明的另一目的在于提供使用了該研磨用組合物的基板的研磨方法和基板的制造方法。
[0017]用于解決問題的方案
[0018]為了達成上述目的，本發(fā)明的一個實施方式是提供一種研磨用組合物，其特征在于，其為含有磨粒、水溶性高分子、聚集抑制劑和水的研磨用組合物，在將前述研磨用組合物中存在的顆粒的平均粒徑設為Rl、將使前述磨粒分散在水中而使得與前述研磨用組合物中的磨粒的濃度相同時的磨粒的平均粒徑設為R2的情況下，R1/R2為1.3以下。
[0019]本發(fā)明的另一實施方式提供使用上述方案中所述的研磨用組合物研磨硅基板的方法。本發(fā)明的又一實施方式提供一種硅基板的制造方法，其包括使用上述實施方式中所述的研磨用組合物研磨硅基板的工序。
[0020]發(fā)明的效果
[0021]根據(jù)本發(fā)明，提供對硅基板賦予研磨后基板表面以高親水性且磨粒的分散性高的研磨用組合物、使用了其的基板的研磨方法和基板的制造方法。
【具體實施方式】
[0022]以下對本發(fā)明的實施方式進行說明。
[0023]本實施方式的研磨用組合物通過將磨粒、水溶性高分子、聚集抑制劑和水混合并根據(jù)需要添加堿性化合物來制備。
[0024]磨粒起到對基板表面進行物理研磨的作用。作為磨粒的具體例子，可列舉出碳化硅、二氧化硅、氧化鋁、氧化鈰、氧化鋯、碳酸鈣、金剛石等。在將研磨用組合物用于半導體基板、尤其是硅基板的研磨時，磨粒優(yōu)選為二氧化硅，更優(yōu)選為膠體二氧化硅或氣相二氧化硅，進一步優(yōu)選為膠體二氧化硅。在使用膠體二氧化硅或氣相二氧化硅、尤其是膠體二氧化硅時，能夠使研磨工序中基板的表面產(chǎn)生的劃痕減少。磨粒可以單獨使用I種，也可以組合2種以上使用。
[0025] 通常，在含有水溶性高分子和磨粒的研磨用組合物中，容易形成以水溶性高分子為介質的磨粒的聚集體。因此，對于含有水溶性高分子和磨粒的研磨用組合物而言，與不含有水溶性高分子的研磨用組合物相比，研磨用組合物中存在的顆粒的平均粒徑有增大的傾向。然而，本說明書中“研磨用組合物中存在的顆?！弊鳛椴粌H指以水溶性高分子作為介質的磨粒的聚集體，也包括未形成聚集體的磨粒的用語使用。
[0026]本實施方式的研磨用組合物中存在的顆粒的平均粒徑優(yōu)選為IOnm以上，更優(yōu)選為20nm以上。需要說明的是，平均粒徑的值是利用基于動態(tài)光散射法的粒度分布測定裝置測定的體積平均粒徑。
[0027]磨粒的平均一次粒徑優(yōu)選為5nm以上，更優(yōu)選為IOnm以上。需要說明的是，磨粒的平均一次粒徑的值可以根據(jù)例如用BET法測定的磨粒的比表面積來計算。
[0028]研磨用組合物中存在的顆粒的平均粒徑和磨粒的平均一次粒徑處于上述的范圍內時，硅基板的研磨速度等表面加工性能提高。
[0029]研磨用組合物中存在的顆粒的平均粒徑優(yōu)選為200nm以下，更優(yōu)選為IOOnm以下。
[0030]磨粒的平均一次粒徑優(yōu)選為IOOnm以下，更優(yōu)選為50nm以下。
[0031 ] 研磨用組合物中存在的顆粒的平均粒徑和磨粒的平均一次粒徑處于上述的范圍內時，研磨用組合物中的磨粒的分散穩(wěn)定性提高。其結果，使用網(wǎng)眼尺寸小的過濾器過濾研磨用組合物時也可得到良好的過濾性。
[0032]另外，利用基于動態(tài)光散射法的粒度分布測定裝置測定的磨粒的體積基準粒度分布中，自小粒徑側起的累積粒徑分布為90%時的粒徑(D90)除以同累積粒徑分布為10%時的粒徑(DlO)的值(D90/D10)優(yōu)選為I以上且4以下。若D90/D10處于該范圍，則研磨速度變高，可得到平滑性優(yōu)異的研磨表面。
[0033]磨粒優(yōu)選為非球形的形狀。作為非球形的形狀的例子，例如可列舉出中央部具有收縮的橢圓體形狀 即所謂繭型形狀、表面具有多個突起的球形的形狀、橄欖球形狀等。另外，磨粒也可以具有2個以上的初級顆粒締合而得到的結構。本說明書中，非球狀的指標用長徑比來表示。長徑比如下算出。在磨粒的掃描型電子顯微鏡照片中，對各磨粒劃定最小外接矩形。接著，得到各最小外接矩形的用長邊的長度除以短邊的長度的值。接著，求出所得的值的平均值。
[0034]磨粒的長徑比優(yōu)選大于1，更優(yōu)選為1.1以上，進一步優(yōu)選為1.2以上。磨粒的長徑比處于上述的范圍內時，基于研磨用組合物的硅基板的研磨速度提高。
[0035]磨粒的長徑比還優(yōu)選為4.0以下，更優(yōu)選為3.0以下，進一步優(yōu)選為2.5以下。磨粒的長徑比處于上述的范圍內時，能夠抑制使用研磨用組合物研磨對象物后的表面缺陷的產(chǎn)生、表面粗糙度的增大。
[0036]研磨用組合物中的磨粒的含量優(yōu)選為0.01重量％以上。磨粒的含量處于上述的范圍內時，硅基板的研磨速度等表面加工性能提高。
[0037]研磨用組合物中的磨粒的含量優(yōu)選為5重量％以下,更優(yōu)選為I重量％以下，進一步優(yōu)選為0.5重量％以下。磨粒的含量處于上述的范圍內時，研磨用組合物的分散穩(wěn)定性提高，另外，由于研磨后的磨粒殘渣減少，因而LPD降低。
[0038]研磨用組合物中的水溶性高分子起到對研磨后的基板表面賦予親水性的作用。若基板表面的親水性降低，則因研磨用組合物中的成分、由基板產(chǎn)生的異物殘留在基板上而使清洗后的基板表面的潔凈性變差。因此，有時基板的表面精度惡化。進而，水溶性高分子具有將磨粒彼此交聯(lián)形成聚集體的性質。作為水溶性高分子的例子，例如可列舉出纖維素類、多糖類等。作為纖維素類的具體例子，例如可列舉出羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、羧甲基纖維素。作為多糖類的具體例子。例如可列舉出淀粉、環(huán)糊精、海藻糖、支鏈淀粉(Pullulan)0從賦予基板的表面高潤濕性和清洗后的良好的潔凈性的觀點來看，水溶性高分子優(yōu)選為纖維素類，更優(yōu)選為羥乙基纖維素。
[0039]研磨用組合物中的水溶性高分子的重均分子量優(yōu)選為10，000以上。水溶性高分子的重均分子量處于上述的范圍內時，對硅基板表面所賦予的親水性提高。
[0040]研磨用組合物中的水溶性高分子的重均分子量優(yōu)選為2，000, 000以下，更優(yōu)選為1，000, 000以下，進一步優(yōu)選為500，000以下，最優(yōu)選為300，000以下。水溶性高分子的重均分子量處于上述的范圍內時，研磨用組合物的分散穩(wěn)定性提高，且清洗后的硅基板的潔凈性提高。
[0041]研磨用組合物中的水溶性高分子的含量優(yōu)選為0.0001重量％以上，更優(yōu)選為0.001重量％以上，進一步優(yōu)選為0.005重量％以上。水溶性高分子的含量處于上述的范圍內時，對娃基板表面所賦予的未水性提聞。[0042]研磨用組合物中的水溶性高分子的含量優(yōu)選為0.5重量％以下，更優(yōu)選為0.1重量％以下，進一步優(yōu)選為0.05重量％以下。水溶性高分子的含量處于上述的范圍內時,研磨用組合物的分散穩(wěn)定性提高。
[0043]在磨粒與水溶性高分子存在于同一溶劑內時，研磨用組合物中的聚集抑制劑通常會顯示抑制由水溶性高分子造成的磨粒的聚集的作用?？烧J為在磨粒與水溶性高分子共存時，水溶性高分子吸附在磨粒中，磨粒彼此借助水溶性高分子而聚集。另一方面，在聚集抑制劑的存在下，水溶性高分子與聚集抑制劑對磨粒進行競爭吸附。由此，可認為與僅有水溶性高分子的情況相比較，磨粒彼此的聚集力減弱，其結果，分散性提高。該磨粒的分散性的提高具體而言作為研磨用組合物的過濾性提高這樣的效果而顯現(xiàn)。
[0044]作為聚集抑制劑，只要具有上述作用效果的物質，就可以使用通常的化合物。作為聚集抑制劑的例子，例如可列舉出乙烯基系水溶性高分子、氧化烯聚合物、氧化烯共聚物、聚硅氧烷聚合物。作為乙烯基系水溶性高分子的具體例子，例如可列舉出聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯基己內酰胺、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸。作為氧化烯共聚物的例子，例如可列舉出聚乙二醇、聚丙二醇。作為氧化烯共聚物的進一步的例子，例如可列舉出聚氧乙烯和聚氧丙烯的二嵌段型、三嵌段型、無規(guī)型、交替型之類的共聚物。作為氧化烯共聚物的具體例子，例如可列舉出聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯的三嵌段共聚物。作為聚硅氧烷聚合物的具體例子，可列舉出聚醚改性聚硅氧烷。從對研磨用組合物賦予高分散性的觀點來看，聚集抑制劑優(yōu)選為選自乙烯基系水溶性高分子、氧化烯共聚物以及聚硅氧烷聚合物的I種以上，進一步優(yōu)選為選自乙烯基系水溶性高分子和氧化烯共聚物的I種以上。從親水性提高的觀點來看，聚集抑制劑更優(yōu)選為選自聚乙烯基吡咯烷酮或聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯的三嵌段共聚物的I種以上。
[0045]研磨用組合物中的聚集抑制劑的重均分子量優(yōu)選為300以上，更優(yōu)選為1，000以上，進一步優(yōu)選為3,000以上。另外，優(yōu)選為2，000，000以下，更優(yōu)選為1，000，000以下，進一步優(yōu)選為500,000以下，最優(yōu)選為100,000以下。聚集抑制劑的重均分子量處于上述的
范圍內時，研磨用組合物的分散穩(wěn)定性提高。
[0046]研磨用組合物中的聚集抑制劑的含量優(yōu)選為0.00001重量％以上，更優(yōu)選為
0.0001重量％以上，進一步優(yōu)選為0.001重量％以上，進一步更優(yōu)選為0.002重量％以上，最優(yōu)選為0.005重量％以上。聚集抑制劑的含量處于上述的范圍內時，研磨用組合物的分散穩(wěn)定性提聞。
[0047]研磨用組合物中的聚集抑制劑的含量優(yōu)選為0.1重量％以下，更優(yōu)選為0.05重量％以下，進一步優(yōu)選為0.01重量％以下。聚集抑制劑的含量處于上述的范圍內時，基板表面的親水性提高。
[0048]本說明書中將“磨粒聚集度”定義為R1/R2。此處，Rl為含有磨粒、水溶性高分子、聚集抑制劑和水的研磨用組合物中存在的顆粒的平均粒徑，R2為在使前述磨粒分散在水中而使得與前述研磨用組合物中的磨粒的濃度相同時的磨粒的平均粒徑。磨粒聚集度需要為
1.3倍以下，優(yōu)選為1.2倍以下。可推測磨粒聚集度小則意味著研磨用組合物中的磨粒的聚集體小。這樣的研磨用組合物在使用網(wǎng)眼尺寸小的過濾器時，具有良好的過濾性。
[0049]研磨用組合物還可以含有堿性化合物。研磨用組合物中包含的堿性化合物具有對基板表面的化學蝕刻作用，起到對基板表面進行化學研磨的作用。并且還起到提高研磨用組合物的分散穩(wěn)定性的作用。作為堿性化合物的例子，例如可列舉出氨、堿金屬氫氧化物、季銨氫氧化物、胺。作為堿性化合物的具體例子，例如可列舉出氨、氫氧化鉀、氫氧化鈉、四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨、甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、乙二胺、單乙醇胺、N- ( β-氨基乙基)乙醇胺、己二胺、二亞乙基三胺、三亞乙基四胺、無水哌嗪、哌嗪六水合物、1-(2-氨基乙基)哌嗪或N-甲基哌嗪。其中優(yōu)選的是氨、氫氧化鉀、氫氧化鈉、四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨，進一步優(yōu)選的是氨、氫氧化鉀、氫氧化鈉、四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨，最優(yōu)選的是氨。上述例示的堿性化合物可以單獨使用也可以組合2種以上使用。
[0050]研磨用組合物中的堿性化合物的含量優(yōu)選為0.0001重量％以上，更優(yōu)選為0.001
重量％以上，進一步優(yōu)選為0.005重量％以上。堿性化合物的含量處于上述的范圍內時，基板表面的化學蝕刻得到促進，硅基板的研磨速度提高。另外，研磨用組合物的分散穩(wěn)定性也提聞。
[0051]研磨用組合物中的堿性化合物的含量優(yōu)選為0.5重量％以下，更優(yōu)選為0.1重量％以下，進一步優(yōu)選為0.05重量％以下，最優(yōu)選為0.01重量％以下。堿性化合物的含量處于上述的范圍內時，研磨后的基板表面的平滑性提高。
[0052]研磨用組合物中包含的水起到使研磨用組合物中的其它成分溶解或分散的作用。為了不阻礙其它成分的作用，優(yōu)選使用例如過渡金屬離子的總含量為IOOppb以下的水。具體而言，優(yōu)選使用離子交換樹脂去除雜質離子后通過過濾器去除了異物的離子交換水，或者純水、超純水或蒸餾水。
[0053]研磨用組合物的pH優(yōu)選為8以上，更優(yōu)選為9以上。另外，研磨用組合物的pH優(yōu)選為12以下，更優(yōu)選為11以下。研磨用組合物的pH處于上述的范圍內時，能夠得到在實用上優(yōu)選的研磨速度。
[0054]研磨用組合物還可以含有表面活性劑。通過添加表面活性劑，能夠抑制起因于堿性化合物的化學蝕刻作用的基板表面的粗糙，提高表面的平滑性。
[0055]表面活性劑可以是離子性也可以是非離子性，優(yōu)選非離子性表面活性劑。與使用陽離子性表面活性劑或陰離子性表面活性劑時相比，使用非離子性表面活性劑時更能抑制研磨用組合物的起泡，因而研磨用 組合物的制造或使用變得容易。另外，非離子性表面活性劑不會使研磨用組合物的PH改變，因此研磨用組合物的制造時或使用時的pH的控制變得容易。進而，非離子性表面活性劑的生物降解性優(yōu)異、對生物體的毒性弱，因此能夠減輕對環(huán)境的影響和處理時的危險性。
[0056]非離子表面活性劑并不受限于其結構。作為非離子表面活性劑的例子，例如可列舉出:聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯甘油醚脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯等聚氧化烯加成物。作為非離子表面活性劑的具體例子，例如可列舉出:聚氧乙烯二醇、聚氧乙烯丙基醚、聚氧乙烯丁基醚、聚氧乙烯戊基醚、聚氧乙烯己基醚、聚氧乙烯辛基醚、聚氧乙烯-2-乙基己基醚、聚氧乙烯壬基醚、聚氧乙烯癸基醚、聚氧乙烯異癸基醚、聚氧乙烯十三烷基醚、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯十六烷基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯異硬脂基醚、聚氧乙烯油烯基醚、聚氧乙烯苯基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯十二烷基苯基醚、聚氧乙烯苯乙烯化苯基醚、聚氧乙烯月桂基胺、聚氧乙烯硬脂基胺、聚氧乙烯油烯基胺、聚氧乙烯硬脂酰胺、聚氧乙烯油烯酰胺、聚氧乙烯單月桂酸酯、聚氧乙烯單硬脂酸酯、聚氧乙烯而硬脂酸酯、聚氧乙烯單油酸酯、聚氧乙烯二油酸酯、單月桂酸聚氧乙烯山梨糖醇酐、單棕櫚酸聚氧乙烯山梨糖醇酐、單硬脂酸聚氧乙烯山梨糖醇酐、單油酸聚氧乙烯山梨糖醇酐、三油酸聚氧乙烯山梨糖醇酐、四油酸聚氧乙烯山梨糖醇、聚氧乙烯蓖麻油、聚氧乙烯氫化蓖麻油。表面活性劑可以單獨使用、也可以組合2種以上使用。
[0057]研磨用組合物中的表面活性劑的重均分子量優(yōu)選為200以上，更優(yōu)選為300以上。另外，研磨用組合物中的表面活性劑的重均分子量優(yōu)選為15，000以下，更優(yōu)選為10，000以下。研磨用組合物中的表面活性劑的重均分子量處于上述范圍內時，抑制基板表面的粗糙的效果增高。
[0058]研磨用組合物中的表面活性劑的含量優(yōu)選為0.00001重量％以上，更優(yōu)選為
0.00005重量％以上。另外，研磨用組合物中的表面活性劑的含量優(yōu)選為0.1重量％以下，更優(yōu)選為0.05重量％以下。研磨用組合物中的表面活性劑的含量處于上述范圍內時，抑制基板表面的粗糙的效果增高。
[0059]研磨用組合物還可以含有選自有機酸、無機酸和它們的鹽的成分。這些成分具有在硅基板的研磨后提高基板表面的親水性的效果。
[0060]作為有機酸的例子，例如可列舉出羧酸、芳香族羧酸、有機磺酸、有機膦酸。作為羧酸的具體例子，例如可列舉出甲酸、乙酸、丙酸、檸檬酸、草酸、酒石酸、蘋果酸、馬來酸、富馬酸、琥珀酸。作為芳香族羧酸的具體例子，例如可列舉出苯甲酸、鄰苯二甲酸。作為無機酸的具體例子，例如可列舉出碳酸、鹽酸、硫酸、硝酸。另外，作為與有機酸或無機酸反應形成有機酸鹽或無機酸鹽的堿性離子的例子，例如可列舉出銨離子、堿金屬離子。其中，從降低對基板的金屬污染的觀點來看，優(yōu)選銨離子。有機酸、無機酸、有機酸鹽或無機酸鹽可以單獨使用也可以組合2種以上使用。
[0061]研磨用組合物還可以含有螯合劑。含有螯合劑時，能夠抑制硅基板的金屬污染。作為螯合劑的例子，例如可列舉出氨基羧酸系螯合劑和有機膦酸系螯合劑。作為氨基羧酸系螯合劑的具體例子，例如可列舉出乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸鈉、氨三乙酸(nitrilotriacetic acid)、氨三乙酸鈉、氨三乙酸銨、輕乙基乙二胺三乙酸、輕乙基乙二胺三乙酸鈉、二亞乙基三胺五乙酸、二亞乙基三胺五乙酸鈉、三亞乙基四胺六乙酸和三亞乙基四胺六乙酸鈉。作為有機膦酸系螯合劑的具體例子，例如可列舉出2-氨基乙基膦酸、1-羥基乙叉基-I，1-二膦酸、氨基三(亞乙基膦酸)、乙二胺四(亞乙基膦酸)、二乙烯三胺五(亞乙基勝酸)、乙燒_1，1- 二勝酸、乙燒_1，I, 2- 二勝酸、乙燒-1-羥基-1，1- 二勝酸、乙燒-1-輕基-1，I, 2-二勝酸、乙燒-1，2-二羧基-1，2-二勝酸、甲燒羥基勝酸、2-勝酸基丁燒-1，2-二羧酸、1-膦酸基丁烷_2，3，4-三羧酸和α -甲基膦酰琥珀酸。
[0062]本實施方式的研磨用組合物具有以下的優(yōu)點。
[0063]研磨用組合物含有水溶性高分子、且具有1.3以下的磨粒聚集度。因此，該研磨用組合物具有良好的過濾性，且能夠通過對研磨后的基板表面賦予適宜的親水性來降低基板表面的LPD。因此，本實施方式的研磨用組合物能夠適宜地用于研磨基板的表面的用途、尤其是對要求高的基板表面精度的硅基板的表面進行最終研磨的用途。
[0064]前述實施方式可如下進行變更。
[0065].前述實施方式的研磨用組合物也可根據(jù)需要進一步含有防腐劑、防霉劑這樣的公知的添加劑。作為防腐劑和防霉劑的具體例子，例如可列舉出異噻唑啉系化合物、對羥基苯甲酸酯類和苯氧乙醇。
[0066].前述實施方式的研磨用組合物可以為單組分型，也可以為雙組分型以上的多組分型。
[0067].前述實施方式的研磨用組合物可以通過常法使上述除了水以外的各成分溶解或分散在水中來制造。對使各成分溶解或分散在水中的順序沒有特別的限定。對溶解或分散的方法也沒有特別的限定。例如可以使用利用螺旋槳式攪拌機的攪拌、或利用均化器的分散等通常的方法。
[0068].前述實施方式的研磨用組合物在制造時和銷售時也可以是濃縮原液的狀態(tài)。若為濃縮原液的狀態(tài)，則研磨用組合物的容積減小，因此能降低運輸或儲藏時的成本。研磨用組合物的原液的濃縮倍率優(yōu)選為5倍以上，更優(yōu)選為10倍以上，進一步優(yōu)選為20倍以上，但對其沒有限定。此處，濃縮倍率是指稀釋后的研磨用組合物的容積相對于研磨用組合物的原液的容積的比例。
[0069].前述實施方式的研磨用組合物和研磨用組合物的原液也可以在使用時稀釋為5~60倍。此時，該研磨用組合物和研磨用組合物的原液會維持磨粒的良好的分散性，因此顯示良好的過濾性。并且，通過將稀釋液過濾然后用于研磨，可以進一步使研磨后的基板表面的LPD降低。
[0070].前述實施方式的研磨用組合物也可以在研磨除了硅基板以外的基板的用途中使用。作為這樣的基板的具體例子，例如可列舉出氧化硅基板、塑料基板、玻璃基板、石英基板。
[0071].前述實施方式的研磨用組合物也可以實施過濾處理然后用于研磨。從去除微小的異物的觀點出發(fā)，用于過濾處理的過濾器的網(wǎng)眼尺寸優(yōu)選為10μm以下，更優(yōu)選為1μm以下，進一步優(yōu)選為0.5μm以下。另外，對用于過濾工序的過濾器的材質和結構沒有特別的限定。作為過濾器的材質，例如可列舉出尼龍、聚砜、聚醚砜、聚丙烯、聚四氟乙烯(PTFE)、聚碳酸酯、纖維素酯、玻璃等。從過濾流速的觀點出發(fā)，過濾器的材質優(yōu)選為尼龍、聚醚砜、聚丙烯，更優(yōu)選為尼龍。
[0072]接著，說明本發(fā)明的實施例和比較例。
[0073]將膠體二氧化硅、水溶性高分子、聚集抑制劑、堿性化合物以及鹽的全部或一部分在離子交換水中混合，制備實施例1~19和比較例I~6的研磨用組合物。實施例1~19和比較例I~6的各研磨用組合物的組成示于表1。
[0074]膠體二氧化硅的平均粒徑通過使用日機裝株式會社制造的UPA-UT151的動態(tài)光散射法測定。實施例1~19和比較例I~6中使用的膠體二氧化硅磨粒的平均粒徑示于表1的“膠體二氧化硅”欄內的“粒徑”欄。這些相當于上述磨粒聚集度的定義中的R2。另外，對于實施例1~19和比較例I~6的各研磨用組合物，同樣地求出研磨用組合物中存在的顆粒的平均粒徑R1，示于表1的“研磨用組合物中的顆粒的平均粒徑”欄。這些相當于上述磨粒聚集度的定義中的Rl。將用Rl除以R2求出的磨粒聚集度示于表1的“磨粒聚集度，，欄。
[0075]表1的“水溶性高分子”欄中，HEC表示羥乙基纖維素、CMC表示羥甲基纖維素。另外，表1的“聚集抑制劑”欄中、PVP表示聚乙烯基吡咯烷酮、Si oil表示聚醚改性聚硅氧烷、Al表示聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯的三嵌段共聚物。進而，表1的“鹽”欄中，BI表不檸檬酸三銨。[0076]研磨用組合物的過濾性如下評價。對于實施例1~19和比較例I~6的研磨用組合物，在表2中記載的條件下進行5分鐘吸濾，測定通過了過濾器的研磨用組合物的體積。表1的“過濾性”欄中，A表示通過了過濾器的研磨用組合物的體積為200ml以上，B表示為100mL以上且不足200ml，C表示不足100mL。
[0077]通過如下說明的方法對通過研磨用組合物賦予的基板表面的親水性進行評價。首先，將直徑為200mm、傳導型為P型、晶體取向為< 100 >、電阻率為0.1 Ω.cm以上且不足100 Ω.αιι的娃晶圓切割成60mm見方的芯片型來制作娃基板。使用Fujimi Incorporated.制造的研磨漿料(商品名GLANZ0X2100)對這些硅基板進行預備研磨。其后，使用實施例1~19和比較例I~6的各研磨用組合物，在表3的條件下研磨硅基板。然后，用流量7L/分鐘的流水沖洗硅基板的表面10秒鐘，將該硅基板垂直立起靜置30秒鐘后，測定從硅基板的邊緣部起到潤濕的部分的最長距離，即最長防水距離。該最長防水距離越長則表示硅基板表面的親水性越差。表1的“親水性”欄中，A表示上述的最長防水距離為5mm以下，B表示比5mm 長。
[0078][表 I]
【權利要求】
1.一種研磨用組合物，其特征在于，其為含有磨粒、水溶性高分子、聚集抑制劑和水的研磨用組合物，在將所述研磨用組合物中存在的顆粒的平均粒徑設為R1、將使所述磨粒分散在水中而使得與所述研磨用組合物中的磨粒的濃度相同時的磨粒的平均粒徑設為R2的情況下，R1/R2為1.3以下。
2.根據(jù)權利要求1所述的研磨用組合物，其特征在于，水溶性高分子為纖維素類。
3.—種硅基板的研磨方法，其特征在于，其使用權利要求1或2所述的研磨用組合物研磨硅基板。
4.一種硅基板的制造方法，其特征在于，其包括使用權利要求3所述的研磨方法研磨基 板的工序。
【文檔編號】C09G1/02GK103890114SQ201280051935
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年10月9日 優(yōu)先權日:2011年10月24日
【發(fā)明者】土屋公亮, 森嘉男, 高見信一郎, 高橋修平 申請人:福吉米株式會社